CCD是英文Charge-Coupled Device的简称，翻译为电荷耦合器件。它是一种半导体元件，是近些年来广泛应用于图像和信号处理等领域的一种电荷传输器件。CCD的结构主要由电荷传输电极和光电转换区组成。CCD的电荷传输与检测在同一个元器件中完成。
CCD的特点有：高稳定性、可靠性、低电噪声、较高的灵敏度和分辨率，其响应速度快，输出信噪比高等。
CCD的工作原理就是靠电荷传输技术完成的。当一束光照射到CCD的光电转换区上时，光子与半导体内部的平带产生电子空穴对，而光电转换区上面是一系列的通道，当通道处的二极管正极加正电压，负极加反向电压时，会产生漂移场，将产生的电子推入通道下面的邻近二极管的电容区中。
这样通过一系列的移位运算，最后将电荷移动到CCD的输出端，完成CCD的读出。可得知，CCD的光电转换区是将光信号转换成电荷信号的地方，而移位寄存器是将电荷信号传输到输出端的地方。
CCD的应用非常广泛。在工业领域中，CCD可以应用于微型相机、检测系统等方面；在医学设备领域中，CCD可以应用于医学成像系统和激光手术系统等方面；在军事领域中，CCD可以应用于红外夜视仪、激光测距仪等方面；在科学技术领域中，CCD可以应用于天文望远镜、显微镜等领域。
在相机领域中，人们也许更加熟悉CMOS相对于CCD。CCD与CMOS同样是相机图像传感器的两种主流方案。在造像的方式上，CCD与CMOS是有着本质差别的。CCD操作需要高压驱动，实时性较差，但其噪音较小、信号较稳定。而CMOS的操作不需要高压驱动，实时性较好、功耗更低，但其噪音较高、信号较不稳定。
事实上，在当下的市场中，CMOS技术正逐渐优化和发展，取代了大部分CCD的市场，成为了主流。但在一些特殊领域，如高端数码相机、高速运动光学系统、天文望远镜等，CCD与其对比仍有其优势。
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